TWI843640B

TWI843640B - 時序控制管理方法和時序控制管理系統

Info

Publication number: TWI843640B
Application number: TW112130340A
Authority: TW
Inventors: 鄭逸廷; 謝羽豪
Original assignee: 聯發科技股份有限公司
Priority date: 2022-08-19
Filing date: 2023-08-11
Publication date: 2024-05-21

Abstract

一種時序控制管理方法，包括：由JBM模組接收RTP封包；根據所述RTP封包生成播放延遲範圍；向重新排序計時器管理模組發送所述播放延遲範圍；生成從所述重新排序計時器管理模組到傳輸層重新排序功能模組的計時器調整命令；在所述傳輸層重新排序功能模組接收到所述計時器調整命令之後，所述傳輸層重新排序功能模組根據所述播放延遲範圍來調整重新排序計時器。

Description

時序控制管理方法和時序控制管理系統

本發明係相關於無線通訊，尤指能夠調整重新排序計時器的時序控制管理方法和時序控制管理系統。

隨著科技的飛速發展，人們日常生活中採用了各種網際網路協定語音承載(voice over internet protocol，VoIP)應用。通常，VoIP系統可以在無線通道下執行語音共用功能和語音廣播功能。由於無線通道的干擾或省電技術(即，諸如非連續接收(discontinuous reception，DRX技術)被引入到VoIP系統，因此VoIP系統的即時通訊協定(real-time protocol，RTP)語音層可能接收到具有不規則週期的語音封包(packet)。這會引起抖動峰值效應，從而導致用戶的聽覺體驗較差。

目前，在VoIP系統中引入了播放延遲(playout delay)，並且能夠通過抖動緩衝器管理根據RTP序號對播放延遲進行調整。此外，將重新排序計時器(reordering timer)引入到傳輸層。引入播放延遲和重新排序計時器的目標是增加視訊流暢度並改善用戶的聽覺體驗。然而，當播放延遲與重新排序計時器不匹配時，語音延遲可能會增加，從而惡化了用戶的聽覺體驗。

因此，開發一種用於VoIP系統的時序控制管理方法是一個重要的設計課題。

在本發明的實施方式中，公開了一種時序控制管理方法。該時序控制管理方法包括：由抖動緩衝器管理(jitter buffer management，JBM)模組接收RTP封包；根據RTP封包生成播放延遲範圍；向重新排序計時器管理模組發送所述播放延遲範圍；生成從重新排序計時器管理模組到傳輸層重新排序功能模組的計時器調整命令；在傳輸層重新排序功能模組接收到計時器調整命令之後，傳輸層重新排序功能模組根據播放延遲範圍來調整重新排序計時器。

在本發明的另一個實施方式中，公開了一種時序控制管理系統。該時序控制管理系統包括JBM模組、傳輸層重新排序功能模組和重新排序計時器管理模組。JBM模組被配置為接收RTP封包。重新排序計時器管理模組耦接至JBM模組和傳輸層重新排序功能模組，並且被配置為與JBM模組和傳輸層重新排序功能模組進行通訊。在JBM模組接收到RTP封包之後，JBM模組根據RTP封包生成播放延遲範圍。JBM模組向重新排序計時器管理模組發送播放延遲範圍。重新排序計時器管理模組向傳輸層重新排序功能模組生成計時器調整命令。在傳輸層重新排序功能模組接收到計時器調整命令之後，傳輸層重新排序功能模組根據播放延遲範圍來調整重新排序計時器。

在閱讀了以下在各個附圖中例示的優選實施方式的詳細描述之後，本發明的上述和其它目的對於所屬領域具有通常知識者來說將變得更為清楚。

100:時序控制管理系統

10:JBM模組

11:傳輸層重新排序功能模組

12:重新排序計時器管理模組

L2:傳輸層

13:揚聲器

14:基地台

S201~S209,S301~S305:步驟

第1圖是根據本發明的實施方式的時序控制管理系統的框圖。

第2圖是根據第1圖的時序控制管理系統的播放延遲範圍來調整重新排序計時器的流程圖。

第3圖是通過第1圖的時序控制管理系統執行時序控制管理方法的流程圖。

第1圖是根據本發明的實施方式的時序控制管理系統100的框圖。時序控制管理系統100可以應用於VoIP系統。例如，時序控制管理系統100可以應用於長期演進語音承載(voice over long term evolution，VoLTE)系統或新無線電語音承載(voice over new radio，VoNR)系統。時序控制管理系統100包括抖動緩衝器管理(jitter buffer management，JBM)模組10、傳輸層重新排序功能模組(transport layer reordering function module)11和重新排序計時器管理模組12。JBM模組10用於接收RTP封包。傳輸層重新排序功能模組11用於調整重新排序計時器。重新排序計時器管理模組12耦接到JBM模組10和傳輸層重新排序功能模組11，以與JBM模組10和傳輸層重新排序功能模組11通訊。在時序控制管理系統100中，在JBM模組10接收到RTP封包之後，JBM模組10可以根據RTP封包生成播放延遲範圍(playout delay range)。例如，在JBM模組10接收到RTP封包之後，JBM模組可以根據RTP序號的接收狀態來動態地調整播放延遲範圍。然後，JBM模組10可以通過重新排序計時器管理模組12向傳輸層重新排序功能模組11發送播放延遲範圍。重新排序計時器管理模組12可以為傳輸層重新排序功能模組11生成計時器調整命令。然後，在傳輸層重新排序功能模組11接收到該計時器調整命令之後，傳輸層重新排序功能模組11可以根據播放延遲範圍來調整重新排序計時器。

在時序控制管理系統100中，引入播放延遲範圍和重新排序計時器。特別地，如前所述，JBM模組10可以根據RTP序號的接收狀態來動態地調整播放延遲範圍。重新排序計時器最初可根據通訊協定或網路配置來確定。此外，播放延遲範圍與RTP封包的緩衝時間相關。例如，播放延遲範圍的最小播放延遲為RTP封包的最小緩衝時間長度。播放延遲範圍的最大播放延遲是RTP封包的最大緩衝時間長度。由於引入了RTP封包的播放延遲範圍，因此可以減少VoIP通訊的延遲。此外，重新排序計時器可以被視為用於重新分配由自動重傳請求(automatic repeat-request，ARQ)和/或混合式自動重送請求(hybrid automatic repeat-request，HARQ)處理的封包序列的等待時間。例如，長期演進(long term evolution，LTE)協定(4G)的無線電鏈路控制(radio link control，RLC)模組的重新排序計時器可以被視為用於重新分配由媒體存取控制(media access control，MAC)層中的HARQ處理的封包序列的等待時間。新無線電(new radio，NR)協定(5G)的封包資料彙聚協定(Packet Data Convergence Protocol，PDCP)模組的重新排序計時器可以被視為用於重新分配由RLC層的ARQ和MAC層的HARQ處理的封包序列的等待時間。此外，傳輸層重新排序功能模組11可以是LTE協定的RLC模組。傳輸層重新排序功能模組11可以是NR協定的PDCP模組。然而，時序控制管理系統100不限於4G和5G通訊應用。用於無線通訊協定(即，諸如Wi-Fi協定)的任何時序控制均落入本發明的範圍內。在第1圖中，對於下行鏈路通訊來說，可以由基地台14生成資料訊號。在該資料訊號被物理(physical，PHY)層、傳輸層L2、傳輸層重新排序功能模組11、重新排序計時器管理模組12和JBM模組10處理之後，可以將資料訊號從基地台14發送到揚聲器(speaker)13。在時序控制管理系統100中，可以根據播放延遲範圍來調整重新排序計時器。稍後將說明細節。

第2圖是根據時序控制管理系統100的播放延遲範圍來調整重新排序計時器的流程圖。重新排序計時器可以根據步驟S201至步驟S209來調整。任何合理的技術修改均落入本發明的範圍內。以下說明步驟S201至步驟S209。

步驟S201：由JBM模組10接收RTP封包；步驟S202：根據所述RTP封包生成播放延遲範圍；步驟S203：由JBM模組10告知重新排序計時器管理模組12生成計時器調整命令；步驟S204：將重新排序計時器與播放延遲範圍進行比較；如果重新排序計時器短於最小播放延遲，則進入步驟S207，否則進入步驟S205；步驟S205：將重新排序計時器與播放延遲範圍進行比較；如果重新排序計時器長於最大播放延遲，則進入步驟S208，否則進入步驟S206；步驟S206：確定重新排序計時器與當前播放延遲之間的差；如果所述差大於閾值，則進入步驟S209，否則進入步驟S204，以處理下一個重新排序計時器；步驟S207：增大重新排序計時器；步驟S208：減小重新排序計時器；步驟S209：調整所述重新排序計時器，以將所述差減小至小於所述閾值。

在步驟S201中，由JBM模組10接收RTP封包。然後，在步驟S202中，JBM模組10可以根據該RTP封包生成播放延遲範圍。播放延遲範圍與RTP封包的緩衝時間相關。例如，播放延遲範圍的最小播放延遲可以是在抖動緩衝器中緩衝的RTP封包的最小緩衝時間長度。播放延遲範圍的最大播放延遲可以是在抖動緩衝器中緩衝的RTP封包的最大緩衝時間長度。在步驟S203中，JBM模組10可以告知重新排序計時器管理模組12生成計時器調整命令。在步驟S204中，傳輸層重新排序功能模組11可以將重新排序計時器與播放延遲範圍進行比較。如果重新排序計時器短於最小播放延遲，則在步驟S207中，傳輸層重新排序功能模組11可以增大重新排序計時器，以避免因丟棄計時器到期的封包而導致封包丟失。如果重新排序計時器大於或等於最小播放延遲，則在步驟S205中，傳輸層重新排序功能模組11可以將重新排序計時器與最大播放延遲進行比較。如果重新排序計時器長於最大播放延遲，則在步驟S208中，傳輸層重新排序功能模組11可以減小重新排序計時器，以避免嚴重的延遲。如果重新排序計時器處於最小播放延遲與最大播放延遲之間，則在步驟S206中，傳輸層重新排序功能模組11可以確定重新排序計時器與當前播放延遲之間的差。如果所述差大於閾值，則在步驟S209中，傳輸層重新排序功能模組11可以調整重新排序計時器，以將所述差減小到小於閾值。如果所述差小於或等於閾值，則傳輸層重新排序功能模組11可以重新進入步驟S204，以處理下一個重新排序計時器。在本實施例中，所述差可以被設定為當前播放延遲的20%，但不限於此。簡言之，JBM模組10可以通過重新排序計時器管理模組12向傳輸層重新排序功能模組11發送播放延遲範圍的最小播放延遲、最大播放延遲以及當前延遲。此外，傳輸層重新排序功能模組11可以將最小播放延遲、最大播放延遲和當前延遲與重新排序計時器進行比較，以用於調整重新排序計時器。在調整重新排序計時器之後，可以避免封包丟失和嚴重的延遲。

第3圖是通過時序控制管理系統100執行時序控制管理方法的流程圖。時序控制管理方法包括步驟S301至步驟S305。任何合理的技術修改均落入本發明的範圍內。以下可說明步驟S301至步驟S305。

步驟S301：由JBM模組10接收RTP封包；步驟S302：根據所述RTP封包生成播放延遲範圍；步驟S303：向重新排序計時器管理模組12發送所述播放延遲範圍；步驟S304：生成從重新排序計時器管理模組12到傳輸層重新排序功能模組11的計時器調整命令；步驟S305：在傳輸層重新排序功能模組11接收到所述計時器調整命令之後，所述傳輸層重新排序功能模組11根據所述播放延遲範圍來調整所述重新排序計時器。

步驟S301至步驟S305的細節如前所示。因此，在此將其省略。在時序控制管理系統100中，可使JBM模組10與傳輸層重新排序功能模組11進行通訊，以根據播放延遲範圍來適當地調整重新排序計時器。在一個實施方式中，將重新排序計時器調整到接近當前播放延遲，以避免封包丟失和嚴重的延遲。

綜上所述，本發明公開了時序控制管理方法及時序控制管理系統。時序控制管理可引入與抖動緩衝器管理模組和傳輸層重新排序功能模組進行通訊的重新排序計時器管理模組。抖動緩衝器管理模組確定播放延遲範圍。傳輸層重新排序功能模組可以根據播放延遲範圍來調整重新排序計時器。通過這樣做，可以避免封包丟失和嚴重的延遲，從而改善用戶的聽覺體驗。

所屬領域具有通常知識者容易觀察到，在保持本發明的教導的同時，可以對設備和方法進行多種修改和調整。因此，以上公開內容應當被解釋為僅由請求項的範圍來限定。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

S301~S305:步驟

Claims

一種時序控制管理方法，所述時序控制管理方法包括：由一抖動緩衝器管理模組接收一即時通訊協定封包；根據所述即時通訊協定封包生成一播放延遲範圍；向一重新排序計時器管理模組發送所述播放延遲範圍；生成從所述重新排序計時器管理模組到一傳輸層重新排序功能模組的一計時器調整命令；以及在所述傳輸層重新排序功能模組接收到所述計時器調整命令之後，所述傳輸層重新排序功能模組根據所述播放延遲範圍來調整一重新排序計時器。
根據請求項1所述之時序控制管理方法，其中，所述傳輸層重新排序功能模組根據所述播放延遲範圍來調整所述重新排序計時器包括：獲取所述播放延遲範圍的一最小播放延遲；以及當所述重新排序計時器短於所述最小播放延遲時，增大所述重新排序計時器。
根據請求項1所述之時序控制管理方法，其中，所述傳輸層重新排序功能模組根據所述播放延遲範圍來調整所述重新排序計時器包括：獲取所述播放延遲範圍的一最大播放延遲；以及當所述重新排序計時器長於所述最大播放延遲時，減小所述重新排序計時器。
根據請求項1所述之時序控制管理方法，其中，所述傳輸層重新排序功能模組根據所述播放延遲範圍來調整所述重新排序計時器包括：設定一閾值；確定所述重新排序計時器與當前播放延遲之間的差；以及當所述差大於所述閾值時，調整所述重新排序計時器，以將所述差減小至小於所述閾值。
根據請求項1所述之時序控制管理方法，其中，所述方法還包括：向所述傳輸層重新排序功能模組發送所述播放延遲範圍的一最小播放延遲、一最大播放延遲和當前延遲；以及將所述最小播放延遲、所述最大播放延遲和所述當前延遲與所述重新排序計時器進行比較，以調整所述重新排序計時器。
根據請求項1所述之時序控制管理方法，其中，所述傳輸層重新排序功能模組是一長期演進協定的一無線電鏈路控制模組，或者所述傳輸層重新排序功能模組是一新無線電協定的一封包資料彙聚協定模組。
根據請求項1所述之時序控制管理方法，其中，在所述抖動緩衝器管理模組接收到所述即時通訊協定封包之後，所述抖動緩衝器管理模組動態地調整所述播放延遲範圍，並且所述重新排序計時器最初是根據通訊協定或網路配置來確定的。
根據請求項1所述之時序控制管理方法，其中，所述播放延遲範圍的一最小播放延遲是所述即時通訊協定封包的一最小緩衝時間長度，所述播放延遲範圍的一最大播放延遲是所述即時通訊協定封包的一最大緩衝時間長度。
根據請求項1所述之時序控制管理方法，其中，所述重新排序計時器是用於重新分配由一自動重傳請求和/或一混合式自動重送請求處理的一封包序列的一等待時間。
一種時序控制管理系統，所述時序控制管理系統包括：一抖動緩衝器管理模組，所述抖動緩衝器管理模組被配置為接收一即時通訊協定封包；一傳輸層重新排序功能模組，所述傳輸層重新排序功能模組被配置為調整一重新排序計時器；以及一重新排序計時器管理模組，所述重新排序計時器管理模組耦接至所述抖動緩衝器管理模組和所述傳輸層重新排序功能模組，並且被配置為與所述抖動緩衝器管理模組和所述傳輸層重新排序功能模組進行通訊，其中，在所述抖動緩衝器管理模組接收到所述即時通訊協定封包之後，所述抖動緩衝器管理模組根據所述即時通訊協定封包生成一播放延遲範圍，所述抖動緩衝器管理模組向所述重新排序計時器管理模組發送所述播放延遲範圍，所述重新排序計時器管理模組向所述傳輸層重新排序功能模組生成一計時器調整命令，並且在所述傳輸層重新排序功能模組接收到所述計時器調整命令之後，所述傳輸層重新排序功能模組根據所述播放延遲範圍來調整所述重新排序計時器。